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1、一、激光引信工作原理激光引信是利用激光束探测目标的引信。激光引信由激光发射机、激光接收 机、信号处理电路、执行电路和电源等组成。激光引信发射机的辐射源通常采用半导体砷化镓激光器。利用不同波形的电 流信号注入激光器的泵浦电源,使激光器发射的激光束受人的响应波形信号的调 制。注入激光器泵浦电源的波形信号,通常是有一定重复频率的脉冲,或编码脉冲, 或一定频率的连续波。这就是说激光引信的工作体质有诸如激光器的泵浦电源的 波形信号决定。目前激光引信最常用的工作体制是具有一定重复频率的脉冲体 质。当目标位于激光引信接收机光学系统的市场内,并被发射机通过光学系统发 出的激光束照射时,接收机的光学探测器探测来
2、自目标的部分漫反射光。经光电 转换、信号放大和处理,输入到执行电路,适时起爆战斗部。二、激光引信特点和要求（一）激光引信对目标能全向探测。空对空导弹早期配用得光引信是被动红外 引信,它以来对目标的红外辐射的探测来工作。例如,飞机目标的红外辐射主要来 自发动机喷口的黑体辐射和尾气流。所以被动红外引信主要对飞机目标的后半球 探测。飞机飞行时,飞机蒙皮启动加热而产生的红外辐射,他和飞机飞行的速度和 高度密切相关。尤其在高空。亚音速飞机状态下 ,其蒙皮的红外辐射很难被近、 中红外引信利用。另外被动红外引信很难攻击具有较强红外抑制能力的目标。激 光引信是探测自身发射而从目标反射的激光回波 ,所以它对目标
3、的探测不受其有 无红外辐射及红外辐射的方位的限制。（二）激光引信具有良好的距离截止特性。距离截止是引信抑制预定距离之外 的反射信号的性能。脉冲激光引信用电路方法实现距离截止常用距离选通器原理, 如图1所示。其反射脉冲宽度为20150ns,重复频率为510kHz。接收机探测 到目标反射的激光回波,经激光电转换、放大,输入到距离选通器。同时对调制器 输入的调制脉冲延迟,输入到选通器作为它的开门信号。只有从预定距离内的目 标反射的激光回波脉冲所产生的电信号才能通过选通器。对于周视探测器的激光引信 （主要配用于空对空导弹）,它采用光路交叉的原 理实现距离截止,如图 2 所示。引信发射机和接收机沿弹轴安
4、装,相聚一定间隔。 在弹轴的赤道面上要求视野角 360探测,在弹轴的子午面上视场角很小。发射光 学系统先对激光器打发出的较大束散角的光束进行准直 ,后用柱镜或反射光锥、 光楔在径向进行扩束,通常用 46 个象限使之形成 360视野角。接受光学系统用 浸没透镜或抛物面反向镜使之径向获得 360的视野角;由探测器的光敏尺寸和系 统的焦距决定视场角。在处置弹轴的方位上,很窄的发射激光束和接收机探测视 场交叉而形成一个重叠的区域。目标只有进入这个区域 ,接收机才能探测到目标 反射的激光回波。重叠区的范围对应着引信最大作用距离和最小作用距离。通过 调整发射和接受光学系统的参数来设计音信的作用区。按不同导
5、弹的作战要求 , 引信作用半径在39m,截止距离精度可达到0.5m。对于前视探测的激光引信 （主要配用于反坦克破甲弹）,也采用光路交叉的原 理实现距离截止,如图 3 所示。其发射机和接收机分别安装在弹体头部的圆截面 直径的两端 ,发射光束和接受光学视场角基本相同 ,两者前倾构成光路交叉重叠 区。发射光束轴线和接收视场轴线交会与一点,构成三角形,其底边上的高即为引 信的定距。当目标进入发射光束和接收视场的重叠区 ,接收机探测到目标反射的 激光回波,经光电转换、放大,输出一系列的脉冲信号,其幅值包络曲线的最大值对 应于引信的定距点。通过调整发射光束轴线和接受视场轴线的倾斜角来设定距 点。按导弹不同
6、的炸距要求，其作用距离多在1m以内，通常定距精度为0.1m。（三）引信提供的位置信息与战斗部定向性相匹配。对于周时探测的多象限激 光引信,（如图 3 所示）沿着弹轴向安装有四个或六个发射机,每一个发射机的光学 系统使得发射的激光束成极薄的扇形,其扇面的有效区为90或60。接收机的倾 角和试场同发射机相匹配。这样,在弹目交会瞬间可获得目标相对于导弹的位置 信息,即目标相对导弹的位置信息来控制爆炸逻辑网络,使战斗部在恰当的位置定向起爆, 从而获得最佳的引战配合效果。三、光引信的发展趋势由于半导体激光引信具有可靠性打,安全性高,重量轻和成本低等有点,从而 能导致较高的战斗效率。因此美国航空和航天管理局（NASA）开始了一项三阶段 的计划,这些计划将借助飞行验证研究全固体半导体激光器系统的应用,在激光引 信方面减小杂散信号引起的潜在危险。为了使激光近炸引信能探测距离比较远的目标,以用于先进的防空系统和弹 道导弹系统，美国还研究了将Nd:YAG激光器用于激光引信。对这种激光器的要 求是,脉宽在10ns左右脉冲重复频率大于1kHz,峰值功率大于100W。
